(57)【要約】【課題】磁気素子同士での磁気結合を利用した動作を行う際に、エネルギー損失を低減させることを可能とする磁気結合装置および磁気結合システムを提供する。【解決手段】磁気結合装置は、他の装置内における他の磁気素子との間で互いに磁気結合が可能な１または複数の磁気素子と、磁気結合を補強する１または複数の結合補強部とを備えている。磁気結合システムは、各々が１または複数の磁気素子を有する複数の磁気結合装置を備え、これら複数の磁気結合装置のうちの一の磁気結合装置内の磁気素子と他の一の磁気結合装置内の磁気素子との間で、互いに磁気結合が可能となっている。複数の磁気結合装置内、およびこれらの磁気結合装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、磁気結合を補強する１または複数の結合補強部が設けられている。【選択図】図２
2013102593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の装置内における他の磁気素子との間で互いに磁気結合が可能な１または複数の磁気素子と、
前記磁気結合を補強する１または複数の結合補強部と
を備えた磁気結合装置。
【請求項２】
前記結合補強部は、互いに電気的に接続された第１および第２の電流発生部を有し、
前記第１の電流発生部において発生する第１の電流の流れる方向と、前記第２の電流発生部において発生する第２の電流の流れる方向とが、互いに逆向きとなっている
請求項１に記載の磁気結合装置。
【請求項３】
前記第２の電流と比べて第１の電流のほうが、電流量が大きい
請求項２に記載の磁気結合装置。
【請求項４】
前記第２の電流発生部と前記磁気素子との間の距離と比べ、前記第１の電流発生部と前記磁気素子との間の距離のほうが短い
請求項３に記載の磁気結合装置。
【請求項５】
前記第１の電流発生部と前記第２の電流発生部との間に、前記磁気素子が配置されている
請求項２に記載の磁気結合装置。
【請求項６】
前記磁気素子と前記他の磁気素子との間に前記第１および第２の電流発生部がそれぞれ位置することとなるように、前記第１および第２の電流発生部が配置されている
請求項２に記載の磁気結合装置。
【請求項７】
前記第１および第２の電流発生部はそれぞれ、開放コイルまたは開放ループを含んで構成されている
請求項２に記載の磁気結合装置。
【請求項８】
前記結合補強部は、所定の共振動作を行う
請求項１に記載の磁気結合装置。
【請求項９】
前記磁気結合を利用した所定の動作を行う際の前記磁気素子を用いた共振動作における第１の共振周波数と、前記結合補強部での共振動作における第２の共振周波数とが、互いに異なっている
請求項８に記載の磁気結合装置。
【請求項１０】
前記第２の共振周波数が、前記第１の共振周波数よりも高い周波数である
請求項９に記載の磁気結合装置。
【請求項１１】
前記第２の共振周波数が、前記第１の共振周波数よりも低い周波数である
請求項９に記載の磁気結合装置。
【請求項１２】
前記磁気結合を利用した所定の動作を行う際の前記磁気素子を用いた共振動作における第１の共振周波数と、前記結合補強部での共振動作における第２の共振周波数とが、互いに略等しい
請求項８に記載の磁気結合装置。
【請求項１３】
前記磁気素子と前記結合補強部とが、電気的に絶縁されている
請求項１に記載の磁気結合装置。
【請求項１４】
前記磁気素子を送電コイルとして含む送電部を備えた給電装置として構成され、
前記他の磁気素子が、前記他の装置としての給電対象機器における受電部内に設けられている
請求項１に記載の磁気結合装置。
【請求項１５】
前記他の磁気素子が、前記他の装置としての給電装置における送電部内に設けられており、
前記磁気素子を受電コイルとして含む受電部を備えた給電対象機器として構成されている
請求項１に記載の磁気結合装置。
【請求項１６】
前記給電対象機器が、電子機器である
請求項１５に記載の磁気結合装置。
【請求項１７】
各々が１または複数の磁気素子を有する複数の磁気結合装置を備え、
前記複数の磁気結合装置のうちの一の磁気結合装置内の前記磁気素子と他の一の磁気結合装置内の前記磁気素子との間で、互いに磁気結合が可能となっており、
前記複数の磁気結合装置内、およびこれらの磁気結合装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記磁気結合を補強する１または複数の結合補強部が設けられている
磁気結合システム。
【請求項１８】
前記結合補強部が、前記他の装置としての補強装置内に設けられている
請求項１７に記載の磁気結合システム。
【請求項１９】
前記複数の磁気結合装置が、
前記磁気素子を送電コイルとして含む送電部を有する給電装置と、
前記磁気素子を受電コイルとして含む受電部を有する１または複数の給電対象機器とからなり、
磁界を用いた電力伝送を行う給電システムとして構成されている
請求項１７に記載の磁気結合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コイル等の磁気素子を有する磁気結合装置、およびそのような磁気結合装置を複数備えた磁気結合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のＣＥ機器（Consumer Electronics Device：民生用電子機器）に対し、非接触に電力供給（電力伝送）を行う給電システム（非接触給電システム、ワイヤレス充電システム）が注目を集めている。これにより、ＡＣアダプタのような電源装置のコネクタを機器に挿す（接続する）ことによって充電を開始するのはなく、電子機器（２次側機器）を充電トレー（１次側機器）上に置くだけで充電を開始することができる。すなわち、電子機器と充電トレーと間での端子接続が不要となる。
【０００３】
このようにして非接触で電力供給を行う方式としては、電磁誘導方式（例えば、特許文献１参照）が良く知られている。また、最近では、磁気共鳴現象を利用した磁界共鳴方式と呼ばれる方式を用いた非接触給電システムが注目されている。この磁気共鳴方式を用いた非接触給電システムでは、磁気共鳴現象という原理から、電磁誘導方式よりも距離を離しても電力伝送することができ、かつ、多少軸合わせが悪くても伝送効率（給電効率）があまり落ちないという利点がある。ただし、この磁気共鳴方式でも電磁誘導方式でも、給電元（送電コイル）と給電先（受電コイル）との磁気結合を利用した非接触給電システムであることには変わりない。
【０００４】
一方、この非接触給電システムと同じように、コイル（磁気素子）同士での磁気結合を利用して所定の動作を行うシステム（磁気結合システム）は、現在数多く存在する。例えば、電子機器と非接触型ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどとの間で近距離の無線通信を行う無線通信システム（例えば、特許文献２参照）や、交流電力の電圧値を別の電圧値に変換する変圧システムなどである。また、コイルと金属製品（例えば金属鍋）との磁気結合を利用して、金属製品を非接触で加熱する電磁誘導加熱システム（例えば、特許文献３参照）なども挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９３１８０号公報
【特許文献２】特開２００６−１７８７１３号公報
【特許文献３】特開２００４−２６７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した非接触給電システムおよび無線通信システムなどでは、コイル間での伝送効率（給電効率）の向上が求められている。また、電磁誘導加熱システムでは加熱効率の向上が、変圧システムでは電子部品であるトランスの挿入損失の低減が、それぞれ求められている。すなわち、これらのシステム（磁気結合システム）では、エネルギー損失を低減することが望まれている。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁気素子同士での磁気結合を利用した動作を行う際に、エネルギー損失を低減させることを可能とする磁気結合装置および磁気結合システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の磁気結合装置は、他の装置内における他の磁気素子との間で互いに磁気結合が可能な１または複数の磁気素子と、磁気結合を補強する１または複数の結合補強部とを備えたものである。
【０００９】
本開示の磁気結合システムは、各々が１または複数の磁気素子を有する複数の磁気結合装置を備えたものであり、これら複数の磁気結合装置のうちの一の磁気結合装置内の磁気素子と他の一の磁気結合装置内の磁気素子との間で、互いに磁気結合が可能となっている。また、複数の磁気結合装置内、およびこれらの磁気結合装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、磁気結合を補強する１または複数の結合補強部が設けられている。
【００１０】
本開示の磁気結合装置および磁気結合システムでは、異なる装置内の磁気素子間での磁気結合を補強する結合補強部が設けられていることにより、これらの磁気素子間での磁気結合が強まる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の磁気結合装置および磁気結合システムによれば、異なる装置内の磁気素子間での磁気結合を補強する結合補強部を設けるようにしたので、これらの磁気素子間での磁気結合を強めることができる。よって、磁気素子同士での磁気結合を利用した動作を行う際に、エネルギー損失を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る給電システム（磁気結合システム）の外観構成例を表す斜視図である。
【図２】図１に示した給電システムの詳細構成例を表すブロック図である。
【図３】図２に示した送電部および受電部の概略構成例を表す模式図である。
【図４】図２に示した結合補強部の詳細構成例を表す模式図である。
【図５】図２に示した結合補強部の他の詳細構成例を表す模式図である。
【図６】比較例１，２に係る給電システムの概略構成を表す模式図である。
【図７】第１の実施の形態に係る結合補強部の作用について説明するための模式図である。
【図８】第１の実施の形態に係る結合補強部における作用の詳細について説明するための模式図である。
【図９】第１の実施の形態の実施例に係る各コイルの構成を表す模式図である。
【図１０】第１の実施の形態の実施例に係るデータの一例を表す特性図である。
【図１１】第１の実施の形態の実施例に係るデータの他の例を表す特性図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る給電システムの概略構成例を表す模式図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る給電システムの他の概略構成例を表す模式図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る結合補強部の作用について説明するための模式図である。
【図１５】第２の実施の形態の実施例に係る各コイルの構成およびデータの一例を表す図である。
【図１６】第３の実施の形態に係る給電システムの概略構成例を表す模式図である。
【図１７】図１６に示した結合補強部内の共振用キャパシタの詳細構成例を表す模式図である。
【図１８】各共振周波数同士の関係について説明するための図である。
【図１９】第３の実施の形態の実施例に係るデータの一例を表す特性図である。
【図２０】第３の実施の形態の実施例に係るデータの他の例を表す特性図である。
【図２１】変形例に係る給電システムの概略構成例を表す模式図である。
【図２２】変形例に係る給電システムの他の概略構成例を表す模式図である。
【図２３】変形例に係る給電システムの他の概略構成例を表す模式図である。
【図２４】その他の変形例に係る給電装置の概略構成例を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（１次側機器内に結合補強部を設けた非接触給電システムの例１）
２．第２の実施の形態（１次側機器内に結合補強部を設けた非接触給電システムの例２）
３．第３の実施の形態（１次側機器内に結合補強部を設けた非接触給電システムの例３）
４．変形例（２次側機器内や他の装置内に結合補強部を設けた非接触給電システムの例）
５．その他の変形例（非接触給電システム以外の他の磁気結合システムの例等）
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［給電システム４の全体構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る磁気結合システムとしての給電システム（給電システム４）の外観構成例を表したものであり、図２は、この給電システム４のブロック構成例を表したものである。給電システム４は、磁界を用いて（磁気共鳴等を利用して；以下同様）、非接触に電力伝送（電力供給，給電）を行うシステム（非接触型の給電システム）である。この給電システム４は、給電装置１（１次側機器）と、１または複数の給電対象機器としての電子機器（ここでは２つの電子機器２Ａ，２Ｂ；２次側機器）とを備えている。
【００１５】
この給電システム４では、例えば図１に示したように、給電装置１における給電面（送電面）Ｓ１上に電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）ことにより、給電装置１から電子機器２Ａ，２Ｂに対して電力伝送が行われるようになっている。ここでは、複数の電子機器２Ａ，２Ｂに対して同時もしくは時分割的（順次）に電力伝送を行う場合を考慮して、給電装置１は、給電面Ｓ１の面積が給電対象の電子機器２Ａ，２Ｂ等よりも大きなマット形状（トレー状）となっている。
【００１６】
（給電装置１）
給電装置１は、上記したように、磁界を用いて電子機器２Ａ，２Ｂに対して電力伝送を行うもの（充電トレー）である。この給電装置１は、例えば図２に示したように、送電部１１０、高周波電力発生回路１１１、インピーダンス整合回路１１２および共振用キャパシタＣ１（容量素子）を有する送電装置１１と、結合補強部３とを備えている。
【００１７】
送電部１１０は、磁気素子として、後述する送電コイル（１次側コイル）Ｌ１等を含んで構成されている。送電部１１０は、この送電コイルＬ１および共振用キャパシタＣ１を利用して、電子機器２Ａ，２Ｂ（詳細には、後述する受電部２１０）に対して磁界を用いた電力伝送を行うものである。具体的には、送電部１１０は、給電面Ｓ１から電子機器２Ａ，２Ｂへ向けて磁界（磁束）を放射する機能を有している。なお、この送電部１１０の詳細構成については、後述する（図３〜図５）。
【００１８】
高周波電力発生回路１１１は、例えば給電装置１の外部の電力供給源９から供給される電力を用いて、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を発生する回路である。
【００１９】
インピーダンス整合回路１１２は、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。これにより、電力伝送の際の効率（伝送効率）が向上するようになっている。なお、送電コイルＬ１や後述する受電コイルＬ２、共振用キャパシタＣ１，Ｃ２等の構成次第では、このインピーダンス整合回路１１２を設けないようにしてもよい。
【００２０】
共振用キャパシタＣ１は、送電コイルＬ１とともにＬＣ共振器（共振回路）を構成するための容量素子であり、送電コイルＬ１に対して、電気的に直列、並列、もしくは直列と並列とを組み合わせた接続となるように配置されている。この送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とからなるＬＣ共振器により、高周波電力発生回路１１１において発生された高周波電力と略同一もしくは近傍の周波数からなる共振周波数（第１の共振周波数）ｆ１による共振動作がなされるようになっている。また、そのような共振周波数ｆ１となるように、共振用キャパシタＣ１の容量値が設定されている。ただし、送電コイルＬ１内における線間容量や、送電コイルＬ１と後述する受電コイルＬ２との間の容量等から構成される寄生容量成分（浮遊容量成分）を用いた共振動作によって、上記の共振周波数ｆ１が実現されるのであれば、この共振用キャパシタＣ１を設けないようにしてもよい。また、伝送効率が低下しても構わないのであれば、同様にこの共振用キャパシタＣ１を設けないようにしてもよい。
【００２１】
結合補強部３は、送電部１１０内の送電コイルＬ１と後述する受電部２１０内の受電コイルＬ２との間の磁気結合を補強（増強）する機能を有している。なお、この結合補強部３の詳細構成については、後述する（図４，図５）。
【００２２】
（電子機器２Ａ，２Ｂ）
電子機器２Ａ，２Ｂは、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、充電池（バッテリー）を含む携帯型の電子機器等からなる。この電子機器は、例えば図２に示したように、受電装置２１と、この受電装置２１から供給される電力に基づいて所定の動作（電子機器としての機能を発揮させる動作）を行う負荷２２とを備えている。また、受電装置２１は、受電部２１０、インピーダンス整合回路２１２、整流回路２１３、電圧安定化回路２１４、バッテリー２１５および共振用キャパシタ（容量素子）Ｃ２を有している。
【００２３】
受電部２１０は、磁気素子（他の磁気素子）として、後述する受電コイル（２次側コイル）Ｌ２を含んで構成されている。受電部２１０は、この受電コイルＬ２および共振用キャパシタＣ２を利用して、給電装置１内の送電部１１０から伝送された電力を受け取る機能を有している。なお、この受電部２１０の詳細構成については、後述する（図３〜図５）。
【００２４】
インピーダンス整合回路２１２は、上記したインピーダンス整合回路１１２と同様に、電力伝送を行う際のインピーダンス整合を行う回路である。なお、送電コイルＬ１や後述する受電コイルＬ２、共振用キャパシタＣ１，Ｃ２等の構成次第では、このインピーダンス整合回路２１２も設けないようにしてもよい。また、伝送効率が低下しても構わないのであれば、同様にこのインピーダンス整合部２１２も設けないようにしてもよい。
【００２５】
整流回路２１３は、受電部２１０から供給された電力（交流電力）を整流し、直流電力を生成する回路である。
【００２６】
電圧安定化回路２１４は、整流回路２１３から供給される直流電力に基づいて所定の電圧安定化動作を行い、バッテリー２１５や負荷２２内のバッテリー（図示せず）に対して充電を行うための回路である。
【００２７】
バッテリー２１５は、電圧安定化回路２１４による充電に応じて電力を貯蔵するものであり、例えばリチウムイオン電池等の充電池（２次電池）を用いて構成されている。なお、負荷２２内のバッテリーのみを用いる場合等には、このバッテリー２１５は必ずしも設けられていなくともよい。
【００２８】
共振用キャパシタＣ２は、受電コイルＬ２とともにＬＣ共振器（共振回路）を構成するための容量素子であり、受電コイルＬ２に対して、電気的に直列、並列、もしくは直列と並列とを組み合わせた接続となるように配置されている。この受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とからなるＬＣ共振器により、高周波電力発生回路１１１において発生された高周波電力と略同一もしくは近傍の周波数からなる共振周波数ｆ２（第１の共振周波数）による共振動作がなされるようになっている。すなわち、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とからなる送電装置１１内のＬＣ共振器と、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とからなる受電装置２１内のＬＣ共振器とは、互いに略同一の共振周波数（ｆ１≒ｆ２）で共振動作を行うようになっている。また、そのような共振周波数ｆ２となるように、共振用キャパシタＣ２の容量値が設定されている。ただし、受電コイルＬ２内における線間容量や、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間の容量等から構成される寄生容量成分を用いた共振動作によって、上記の共振周波数ｆ２が実現されるのであれば、この共振用キャパシタＣ２もまた設けないようにしてもよい。また、伝送効率が低下しても構わないのであれば、共振周波数ｆ２と共振周波数ｆ１とが互いに異なっていたり（ｆ２≠ｆ１）、この共振用キャパシタＣ２を設けないようにしていたりしてもよい。
【００２９】
［送電部１１０および受電部２１０の詳細構成］
図３は、送電部１１０および受電部２１０の概略構成を模式的に表したものである。送電部１１０は少なくとも１つ（ここでは１つ）の送電コイルＬ１を有し、受電部２１０は少なくとも１つ（ここでは１つ）の受電コイルＬ２を有している。これらの送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とは、互いに磁気結合することが可能となっている。なお、送電部１１０や受電部２１０が、これらの送電コイルＬ１や受電コイルＬ２以外に、１つまたは複数のコイル、もしくはコイルとキャパシタとで構成される１つまたは複数のＬＣ共振器を有しているようにしてもよい。
【００３０】
これらのコイル（送電コイルＬ１および受電コイルＬ２等）としては、導電性の線材（材料）を複数回巻いたような形状の開放コイル（導電性コイル）には限られず、導電性の線材を１回巻いたような形状の開放ループ（導電性ループ）であってもよい。なお、これらの導電性コイルや導電性ループには、導電性の線材を巻き線したコイル（巻き線コイル）やループ（巻き線ループ）、プリント基板（プリント配線板）やフレキシブルプリント基板（フレキシブルプリント配線板）などの導電性のパターンで構成したコイル（パターンコイル）やループ（パターンループ）などが用いられる。また、これらのパターンコイルおよびパターンループは、導電性材料を印刷もしくは蒸着したものや、導電性の板金やシート等を加工したものなどでも構成可能である。
【００３１】
図３ではまた、ある位相のときに送電コイルＬ１から生じる磁力線の分布例も同時に示している。送電コイルＬ１は、上記したように、磁束（磁力線，磁界）を用いて電力伝送を行う（磁束を発生させる）ためのコイルである。一方、受電コイルＬ２は、送電部１１０から伝送された（磁束，磁力線，磁界から）電力を受け取るためのコイルである。
【００３２】
［結合補強部３の詳細構成］
図４（Ａ），（Ｂ）および図５（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、前述した結合補強部３の詳細構成例を模式的に表したものである。結合補強部３は、互いに電気的に接続された電流発生部３１（第１の電流発生部）および電流発生部３２（第２の電流発生部）を有している。具体的には、電流発生部３１の両端と電流発生部３２の両端とは、導線などを用いて有線で電気的に接続（配線）されている。なお、この結合補強部３では、後述するように電流発生部３１において相対的に大きな電流が発生するように、送電部１１０（送電コイルＬ１）および受電部２１０（受電コイルＬ２）と電気的に絶縁である（電気的な接点等で繋がっていない）ことが望ましいが、その限りではない。
【００３３】
ここで、電流発生部３１において発生する電流（第１の電流）の流れる方向と、電流発生部３２において発生する電流（第２の電流）の流れる方向とが互いに逆向きとなるように、これら電流発生部３１，３２の両端同士が電気的に接続されている。また、電流発生部３２において発生する電流（第２の電流）と比べて電流発生部３１において発生する電流（第１の電流）のほうが電流量が大きくなるように、これら電流発生部３１，３２および送電コイルＬ１（磁気素子）とが配置されている。具体的には、ここでは、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２と比べ、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１のほうが短くなるように（ｄ３２＞ｄ３１）配置されている。ただし、これには限られず、以下説明する電流発生部３１，３２内の磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２の内径φ３１，φ３２や形状、各巻き数などを異ならせることにより、上記した電流量の大小関係を満たすようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施の形態の結合補強部３では、電流発生部３１と電流発生部３２との間（間隙内）に、送電コイルＬ１が配置されている。換言すると、電流発生部３２は送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間（間隙内）に位置するように配置され、電流発生部３１は送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外に位置するように配置されている。
【００３５】
ここで、これらの電流発生部３１，３２はそれぞれ、例えば導電性の開放コイルまたは導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２を含んで構成されている。具体的には、図４（Ａ）に示した例では、電流発生部３１，３２がそれぞれ導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２となっており、図４（Ｂ）に示した例では、電流発生部３１，３２がそれぞれ導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２となっている。また、図５（Ａ）に示した例では、電流発生部３１が導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１となっていると共に、電流発生部３２が導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３２となっている。図５（Ｂ）に示した例では、電流発生部３１が導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３１となっていると共に、電流発生部３２が導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３２となっている。
【００３６】
なお、これらの開放コイルや開放ループには、導電性の線材を巻き線したコイル（巻き線コイル）やループ（巻き線ループ）、プリント基板（プリント配線板）やフレキシブルプリント基板（フレキシブルプリント配線板）などの導電性のパターンで構成したコイル（パターンコイル）やループ（パターンループ）などが用いられる。また、このパターンコイルおよびパターンループは、導電性材料を印刷もしくは蒸着したものや、導電性の板金やシート等を加工したものなどでも構成可能である。
【００３７】
［給電システム４の作用・効果］
（１．全体動作の概要）
この給電システム４では、給電装置１において、高周波電力発生回路１１１が送電部１１０内の送電コイルＬ１および共振用キャパシタ子Ｃ１（ＬＣ共振器）に対して、電力伝送を行うための所定の高周波電力（交流信号）を供給する。これにより、送電部１１０内の送電コイルＬ１において磁界（磁束）が発生する。このとき、給電装置１の上面（給電面Ｓ１）に、給電対象（充電対象）としての電子機器２Ａ，２Ｂが置かれる（または近接する）と、給電装置１内の送電コイルＬ１と電子機器２Ａ，２Ｂ内の受電コイルＬ２とが、給電面Ｓ１付近にて近接する。
【００３８】
このように、磁界（磁束）を発生している送電コイルＬ１に近接して受電コイルＬ２が配置されると、送電コイルＬ１から発生されている磁束に誘起されて、受電コイルＬ２に起電力が生じる。換言すると、電磁誘導または磁気共鳴により、送電コイルＬ１および受電コイルＬ２のそれぞれに鎖交して磁界が発生する。これにより、送電コイルＬ１側（１次側、給電装置１側、送電部１１０側）から受電コイルＬ２側（２次側、電子機器２Ａ，２Ｂ側、受電部２１０側）に対して、電力伝送がなされる（図２中に示した電力Ｐ１参照）。このとき、給電装置１側では、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とを用いた共振動作（共振周波数ｆ１）が行われると共に、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とを用いた共振動作（共振周波数ｆ２≒ｆ１）が行われる。
【００３９】
すると、電子機器２Ａ，２Ｂでは、受電コイルＬ２において受け取った交流電力が整流回路２１３および電圧安定化回路２１４へ供給され、以下の充電動作がなされる。すなわち、この交流電力が整流回路２１３によって所定の直流電力に変換された後、電圧安定化回路２１４によってこの直流電力に基づく電圧安定化動作がなされ、バッテリー２１５または負荷２２内のバッテリー（図示せず）への充電がなされる。このようにして、電子機器２Ａ，２Ｂにおいて、受電部２１０において受け取った電力に基づく充電動作がなされる。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、電子機器２Ａ，２Ｂの充電に際し、例えばＡＣアダプタ等への端子接続が不要であり、給電装置１の給電面Ｓ１上に置く（近接させる）だけで、容易に充電を開始させることができる（非接触給電がなされる）。これは、ユーザにおける負担軽減に繋がる。
【００４１】
（２．結合補強部３の作用）
次に、本実施の形態における特徴的部分の１つである結合補強部３の作用について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。
【００４２】
（比較例１）
図６（Ａ）は、比較例１に係る給電システム（給電システム１０４）の概略構成を表したものである。この比較例１の給電システム１０４は、給電システム４と同様に、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムである。給電システム１０４は、送電部１１０および電流発生部１０３を有する給電装置１０１と、電子機器２Ａ，２Ｂとを備えている。
【００４３】
この給電装置１０１では、給電装置１とは異なり、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間（間隙内）には、コイルＬ１０３を有する電流発生部１０３が位置するように配設されている一方、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外には電流発生部は配設されていない。このことから、比較例１では以下の問題が生じる。
【００４４】
まず、このような構成において電流発生部１０３を通り抜ける磁束（磁界内のある一定面積を通り抜ける磁力線の垂直成分を足し合わせたもの）が変化する場合には、その変化を妨げる方向に電流を流そうとする起電力が、電流発生部１０３に誘起される。その結果、この電流発生部１０３には電流（環状電流）Ｉ１０３が流れる（ファラデーの電磁誘導の法則，レンツの法則）。すなわち、磁力線の向きは位相によって変わるのだが、ある位相で図６（Ａ）に示した向きの磁力線が送電部１１０（送電コイルＬ１）から生じる場合、以下のようになる。つまり、図６（Ａ）に示した向きの電流Ｉ１０３が生じ、送電部１１０（送電コイルＬ１）から生じる磁束を低減させる向きの磁束が、電流発生部１０３から生じる。その結果、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合が弱まるため、このような電流発生部１０３のみが設けられていると、伝送効率（給電効率）が低下してしまう。
【００４５】
（比較例２）
また、図６（Ｂ）は、比較例２に係る給電システム（給電システム２０４）の概略構成を表したものである。この比較例２の給電システム２０４は、給電システム４と同様に、磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムである。給電システム２０４は、送電部１１０および電流発生部２０３を有する給電装置２０１と、電子機器２Ａ，２Ｂとを備えている。
【００４６】
この給電装置２０１では、給電装置１，１０１とは異なり、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外には、コイルＬ２０３を有する電流発生部２０３が位置するように配設されている一方、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間（間隙内）には電流発生部は配設されていない。このことから、比較例２では以下の問題が生じる。
【００４７】
すなわち、このような構成でも上記比較例１と同様に、電流発生部２０３において発生する電流（環状電流Ｉ２０３）の向きに起因して、送電部１１０（送電コイルＬ１）から生じる磁束を低減させる向きの磁束が、電流発生部２０３から生じてしまう。その結果、この比較例２においても送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合が弱まることとなり、伝送効率（給電効率）が低下してしまう。
【００４８】
なお、このような構成の場合、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との間隙外かつ送電部１１０側（図６（Ｂ）では送電コイルＬ１の下側）から外部に漏れる磁束が、低減されることになる。すなわち、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外に配置された電流発生部２０３により、いわゆる磁気シールド（磁気遮蔽）の効果が得られる。
【００４９】
（本実施の形態）
これに対して本実施の形態では、例えば図４および図５に示した構成の磁気素子（開放ループまたは開放コイル）Ｌ３１，Ｌ３２を含む結合補強部３が設けられていることにより、例えば上記比較例１，２における問題を解消している。すなわち、以下詳述するように、異なる装置（ここでは給電装置１および電子機器２Ａ，２Ｂ）内の磁気素子（ここでは送電コイルＬ１，受電コイルＬ２）間での磁気結合を補強する結合補強部３が設けられていることにより、これらの磁気素子間での磁気結合が強まることになる。
【００５０】
図７は、結合補強部３において発生する電流（環状に流れる電流Ｉ３１，Ｉ３２）の向きを模式的に表したものである。なお、ここでは一例として、図４（Ａ）に示した構成の場合（電流発生部３１，３２がそれぞれ開放ループからなる場合）を挙げて説明する。
【００５１】
この結合補強部３では、電流発生部３１において発生する電流Ｉ３１の流れる方向と、電流発生部３２において発生する電流Ｉ３２の流れる方向とが互いに逆向きとなるように、これら電流発生部３１，３２の両端同士が電気的に接続されている。また、電流発生部３２において発生する電流Ｉ３２と比べて電流発生部３１において発生する電流Ｉ３２のほうが電流量が大きくなるように（Ｉ３１＞Ｉ３２）、これら電流発生部３１，３２および送電コイルＬ１とが配置されている。具体的には、ここでは、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２と比べ、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１のほうが短くなるように（ｄ３２＞ｄ３１）配置されている。
【００５２】
このようにして、電流Ｉ３１，Ｉ３２の流れる向きが図７中に示したようになっており、かつ電流Ｉ３１のほうが電流Ｉ３２よりも大きいため、電流発生部３２では実際には、電流Ｉ３１の流れる方向と同方向（電流Ｉ３２の流れる方向とは逆方向）の電流が流れることになる。つまり、電流発生部３２では、図６（Ａ）に示した電流発生部１０３において発生する電流Ｉ１０３の流れる方向とは逆向きの電流が流れることになる。その結果、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合を強める磁束（磁力線，磁界）が、電流発生部３２の付近に生じることとなる。これにより、本実施の形態では上記比較例１，２と比べ、伝送効率（給電効率）が向上する。
【００５３】
また、本実施の形態においても上記した比較例２と同様に、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との間隙外かつ送電部１１０側（送電コイルＬ１の下側）から外部に漏れる磁束が、低減される。すなわち、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外に配置された電流発生部３１により、いわゆる磁気シールド（磁気遮蔽）の効果も得られる。
【００５４】
ちなみに、図８（Ａ）に示した構成例では、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２と、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１とが、互いに略等しくなっている（ｄ３２≒ｄ３１）。このような位置関係の場合、電流発生部３１から生じる電流Ｉ３１と電流発生部３２から生じる電流Ｉ３２とが、略等しくなる。その結果、電流発生部３１，３２において電流がほとんど流れなくなってしまうことから、伝送効率（給電効率）の向上があまり見込めない。
【００５５】
また、図８（Ｂ）に示した構成例では、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１と比べ、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２のほうが短くなっている（ｄ３１＞ｄ３２）。このような位置関係の場合、電流発生部３１から生じる電流Ｉ３１よりも、電流発生部３２から生じる電流Ｉ３２の方が大きくなる。その結果、電流発生部３１では、電流発生部３２から生じる電流Ｉ３２と同じ向きに電流が流れることとなる。つまり、図６（Ａ）に示した電流発生部１０３において発生する電流Ｉ１０３の流れる方向と同じ向きの電流Ｉ３１が電流発生部３２に流れるため、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合を弱める磁束（磁力線，磁界）が、電流発生部３２の付近に生じる。そのため、この場合も、伝送効率（給電効率）の向上がほとんど見込めないことになる。
【００５６】
これらのことから、上記したように、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２と比べ、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１のほうが短くなるように（ｄ３２＞ｄ３１）配置されているのが望ましいと言える。
【００５７】
（第１の実施の形態の実施例）
ここで、図９〜図１１は、本実施の形態の実施例について示したものである。この実施例では、図９に示した斜視構成の各コイル（送電コイルＬ１，受電コイルＬ２，磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２）からなる解析モデルに対して電磁界解析を行うことにより、図１０および図１１に示した各種のデータを取得している。なお、この実施例では、現象を理解しやすくするため、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とに同じ形状の導電性コイルを用いている。また、ここでは前述した共振用キャパシタＣ１を用いているが、同じく現象を理解しやすくするため、前述した共振用キャパシタＣ２は用いていない。すなわち、給電装置１側では、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とを用いた共振動作（共振周波数ｆ１）が行われるが、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とを用いた共振動作（共振周波数ｆ２）が行われないようになっている。
【００５８】
まず、図１０は、結合補強部３の有無による伝送特性変化の一例を表したものである。ここで、縦軸のＳ２１（Ｓパラメータ）とは、伝送効率（給電効率）と関連するパラメータである。この図１０により、電力伝送の際の共振周波数ｆ１付近の周波数（１×ｆ１）では、結合補強部３が設けられることによって、Ｓ２１の最大値（最大伝送効率）が大きく向上していると分かる。また、電力伝送の際の共振周波数ｆ１付近の周波数（１×ｆ１）では、結合補強部３が設けられることによって、Ｓ２１の帯域幅（周波数帯域の幅）が広がっていることも分かる。このことは、結合補強部３を設けることにより、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合が強まったことを示している。
【００５９】
続いて、図１１は、図９に示した構成における磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２をそれぞれ、開放コイルおよび開放ループの各種組み合わせとした場合の、最大伝送効率の違いをまとめた一覧表である。なお、これらの開放コイルと開放ループとでは、使用する線材および最外寸法を同一とした。この図１１より、電流発生部３１が開放コイルを用いて構成されると共に電流発生部３２も開放コイルを用いて構成されている場合に、最大伝送効率が最も高くなることが分かる。また、最大伝送効率が次に高くなるのは、電流発生部３１が開放ループを用いて構成され、電流発生部３２も開放ループを用いて構成されている場合であると分かる。一方、電流発生部３１が開放ループを用いて構成されていて電流発生部３２が開放コイルを用いて構成されている場合や、電流発生部３１が開放コイルを用いて構成されていて電流発生部３２が開放ループを用いて構成されている場合には、以下のことが言える。すなわち、これらの場合においても結合補強部３を設けることによる伝送効率（給電効率）向上の効果は得られるが、向上の度合いが比較的小さいと言える。
【００６０】
以上のように本実施の形態では、異なる装置（給電装置１および電子機器２Ａ，２Ｂ）内の磁気素子（送電コイルＬ１，受電コイルＬ２）間での磁気結合を補強する結合補強部３を設けるようにしたので、これらの磁気素子間での磁気結合を強めることができる。よって、磁気素子同士での磁気結合を利用した動作を行う際に、エネルギー損失を低減させる（ここでは、伝送効率（給電効率）を向上させる）ことが可能となる。
【００６１】
また、電流発生部３１と電流発生部３２との間（間隙内）に送電コイルＬ１が配置されているようにしたので、送電部１１０と受電部２１０との間隙外かつ送電部１１０側（送電コイルＬ１の下側）から外部に漏れる磁束を低減することもできる。すなわち、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間隙外に配置された電流発生部３１によって、いわゆる磁気シールド（磁気遮蔽）の効果も得ることが可能となる。
【００６２】
続いて、本開示の他の実施の形態（第２，第３の実施の形態）について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
［給電システム４Ａの構成］
図１２（Ａ），（Ｂ）および図１３（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、第２の実施の形態に係る給電システム（給電システム４Ａ）の概略構成例を模式的に表したものである。本実施の形態の給電システム４Ａは、給電システム４と同様に磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムであり、送電部１１０および結合補強部３Ａを有する給電装置１Ａと、電子機器２Ａ，２Ｂとを備えている。
【００６４】
結合補強部３Ａは、第１の実施の形態の結合補強部３と同様に、電流発生部３１，３２を有している。具体的には、図１２（Ａ）に示した例では、電流発生部３１，３２がそれぞれ導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２となっており、図１２（Ｂ）に示した例では、電流発生部３１，３２がそれぞれ導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２となっている。また、図１３（Ａ）に示した例では、電流発生部３１が導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１となっていると共に、電流発生部３２が導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３２となっている。図１３（Ｂ）に示した例では、電流発生部３１が導電性の開放コイルからなる磁気素子Ｌ３１となっていると共に、電流発生部３２が導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３２となっている。すなわち、本実施の形態の結合補強部３Ａにおいても、電流発生部３１，３２はそれぞれ、導電性の開放コイルまたは導電性の開放ループからなる磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２を含んで構成されている。
【００６５】
ただし、この結合補強部３Ａでは結合補強部３とは異なり、送電コイルＬ１（磁気素子）と受電コイルＬ２（他の磁気素子）との間（間隙内）に電流発生部３１，３２がそれぞれ位置することとなるように、これらの電流発生部３１，３２が配置されている。
【００６６】
［給電システム４Ａの作用・効果］
本実施の形態の給電システム４Ａにおいても、上記した構成の結合補強部３Ａが設けられていることにより、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間（磁気素子間）での磁気結合が強まることになる。ただし、この結合補強部３Ａでは、上記したように送電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間（間隙内）に電流発生部３１，３２がそれぞれ位置しているため、第１の実施の形態の結合補強部３とは異なり、前述した磁気シールド（磁気遮蔽）の効果は得られないことになる。
【００６７】
ここで図１４は、結合補強部３Ａにおいて発生する電流（環状に流れる電流Ｉ３１，Ｉ３２）の向きを模式的に表したものである。なお、ここでは一例として、図１２（Ａ）に示した構成の場合（電流発生部３１，３２がそれぞれ開放ループからなる場合）を挙げて説明する。
【００６８】
この結合補強部３Ａにおいても結合補強部３と同様に、電流発生部３１において発生する電流Ｉ３１の流れる方向と、電流発生部３２において発生する電流Ｉ３２の流れる方向とが互いに逆向きとなるように、これら電流発生部３１，３２の両端同士が電気的に接続されている。また、電流発生部３２において発生する電流Ｉ３２と比べて電流発生部３１において発生する電流Ｉ３２のほうが電流量が大きくなるように（Ｉ３１＞Ｉ３２）、これら電流発生部３１，３２および送電コイルＬ１とが配置されている。具体的には、ここでは、電流発生部３２と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３２と比べ、電流発生部３１と送電コイルＬ１との間の距離ｄ３１のほうが短くなるように（ｄ３２＞ｄ３１）配置されている。
【００６９】
このようにして、図１４中に示したように、電流Ｉ３１，Ｉ３２の流れる向きでかつ電流Ｉ３１のほうが電流Ｉ３２よりも大きいため、結果として、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との磁気結合を強める磁束（磁力線，磁界）が、電流発生部３２の付近に生じることとなる。これにより、本実施の形態においても上記比較例１，２と比べ、伝送効率（給電効率）が向上する。
【００７０】
（第２の実施の形態の実施例）
ここで、図１５（Ａ），（Ｂ）は、本実施の形態の実施例について示したものである。この実施例では、図１５（Ａ）に示した斜視構成の各コイル（送電コイルＬ１，受電コイルＬ２，磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２）からなる解析モデルに対して電磁界解析を行うことにより、図１５（Ｂ）に示した各種のデータを取得している。なお、この実施例においても現象を理解しやすくするため、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とに同じ形状の導電性コイルを用いている。また、ここでも前述した共振用キャパシタＣ１を用いているが、同じく現象を理解しやすくするため、前述した共振用キャパシタＣ２は用いていない。すなわち、給電装置１側では、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とを用いた共振動作（共振周波数ｆ１）が行われるが、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とを用いた共振動作（共振周波数ｆ２）が行われないようになっている。
【００７１】
図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示した構成における磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２をそれぞれ、開放コイルおよび開放ループの各種組み合わせとした場合の、最大伝送効率の違いをまとめた一覧表である。なお、これらの開放コイルと開放ループとでは、使用する線材および最外寸法を同一とした。この図１５（Ｂ）により、電流発生部３１が開放コイルを用いて構成されると共に電流発生部３２も開放コイルを用いて構成されている場合に、最大伝送効率が最も高くなることが分かる。また、最大伝送効率が次に高くなるのは、電流発生部３１が開放ループを用いて構成され、電流発生部３２も開放ループを用いて構成されている場合であると分かる。一方、電流発生部３１が開放ループを用いて構成されていて電流発生部３２が開放コイルを用いて構成されている場合や、電流発生部３１が開放コイルを用いて構成されていて電流発生部３２が開放ループを用いて構成されている場合には、以下のことが言える。すなわち、これらの場合においても結合補強部３Ａを設けることによる伝送効率（給電効率）向上の効果は得られるが、向上の度合いが比較的小さいと言える。
【００７２】
以上のように本実施の形態では、結合補強部３Ａを設けるようにしたので、第１の実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、磁気素子同士での磁気結合を利用した動作を行う際に、エネルギー損失を低減させる（ここでは、伝送効率（給電効率）を向上させる）ことが可能となる。
【００７３】
＜第３の実施の形態＞
［給電システム４Ｂの構成］
図１６は、第３の実施の形態に係る給電システム（給電システム４Ｂ）の概略構成例を表したものである。本実施の形態の給電システム４Ｂは、給電システム４と同様に磁界を用いて非接触に電力伝送を行うシステムであり、送電部１１０および結合補強部３Ｂを有する給電装置１Ｂと、電子機器２Ａ，２Ｂとを備えている。
【００７４】
本実施の形態の給電システム４Ｂでは、結合補強部３Ａは、第１の実施の形態の結合補強部３と同様に、電流発生部３１，３２を有している。また、結合補強部３と同様に、電流発生部３１と電流発生部３２との間（間隙内）に、送電コイルＬ１が配置されている。なお、第２の実施の形態の結合補強部３Ａと同様に、送電コイルＬ１（磁気素子）と受電コイルＬ２（他の磁気素子）との間（間隙内）に、電流発生部３１，３２が配置されているようにしてもよい。
【００７５】
ただし、この結合補強部３Ｂでは結合補強部３とは異なり、共振用キャパシタＣ３を更に有している。この共振用キャパシタＣ３は、電流発生部３１，３２を構成する磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２（導電性の開放ループもしくは開放コイル）とともに、ＬＣ共振器（共振回路）を構成するための容量素子である。すなわち、結合補強部３Ｂでは、後述する所定の共振動作（ＬＣ共振動作）がなされるようになっている。
【００７６】
ここで、図１７（Ａ）に示した例では、結合補強部３Ｂにおいて、磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２と共振用キャパシタＣ３ｐとが電気的に並列接続されている。また、図１７（Ｂ）に示した例では、結合補強部３Ｂにおいて、磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２と共振用キャパシタＣ３ｓとが電気的に直列接続されている。更に、図１７（Ｃ）に示した例では、結合補強部３Ｂにおいて、磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２と共振用キャパシタＣ３ｐとが、電気的に直列と並列との組み合わせで接続されている。
【００７７】
このようにして結合補強部３Ｂでは、所定の周波数（第２の共振周波数）ｆ３で共振動作を行うようになっている。また、そのような共振周波数ｆ３となるように、共振用キャパシタＣ３の容量値が設定されている。ただし、結合補強部３Ｂ内における線間容量や、結合補強部３Ｂと送電部１１０もしくは受電部２１０との間の容量等から構成される寄生容量成分（浮遊容量成分）を用いた共振動作によって、上記の共振周波数ｆ３が実現されるのであれば、この共振用キャパシタＣ３を設けないようにしてもよい。
【００７８】
（共振周波数ｆ１，ｆ３の関係）
また、本実施の形態では、図１８（Ａ），（Ｂ）に示したように、電力伝送の際の送電コイルＬ１を用いた共振動作における共振周波数ｆ１（≒ｆ２）と、結合補強部３内のＬＣ共振器における共振周波数ｆ３とが、互いに異なっている（ｆ１≠ｆ３）ようにするのが望ましい。
【００７９】
具体的には、例えば図１８（Ａ）に示したように、共振周波数ｆ３が共振周波数ｆ１（≒ｆ２）よりも高い周波数となっている（ｆ３＞ｆ１）。あるいは、例えば図１８（Ｂ）に示したように、共振周波数ｆ３が、共振周波数ｆ１（≒ｆ２）よりも低い周波数となっている（ｆ３＜ｆ１）。
【００８０】
ただし、場合によっては、電力伝送の際の送電コイルＬ１を用いた共振動作における共振周波数ｆ１（≒ｆ２）と、結合補強部３内のＬＣ共振器における共振周波数ｆ３とが、互いに略等しくなっている（ｆ１≒ｆ３）ようにしてもよい。
【００８１】
［給電システム４Ｂの作用・効果］
本実施の形態の給電システム４Ｂでは、結合補強部３Ｂが所定の周波数ｆ３で共振している場合、電流発生部３１，３２から生じる電流Ｉ３１，Ｉ３２が増大する。その結果、電流発生部３２の付近に生じる磁束（磁力線，磁界）も増大するため、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との間の磁気結合が、より一層強くなる。これにより、本実施の形態では上記第１，第２の実施の形態と比べ、伝送効率（給電効率）が更に向上することになる。
【００８２】
（第３の実施の形態の実施例）
ここで、図１９および図２０は、本実施の形態の実施例について示したものである。この実施例においても、図９に示した斜視構成の各コイル（送電コイルＬ１，受電コイルＬ２，磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２）からなる解析モデルに対して電磁界解析を行うことにより、図１９および図２０に示した各種のデータを取得している。なお、この実施例においても現象を理解しやすくするため、送電コイルＬ１と受電コイルＬ２とに同じ形状の導電性コイルを用いている。また、ここでも前述した共振用キャパシタＣ１を用いているが、同じく現象を理解しやすくするため、前述した共振用キャパシタＣ２は用いていない。すなわち、給電装置１側では、送電コイルＬ１と共振用キャパシタＣ１とを用いた共振動作（共振周波数ｆ１）が行われるが、電子機器２Ａ，２Ｂ側では、受電コイルＬ２と共振用キャパシタＣ２とを用いた共振動作（共振周波数ｆ２）が行われないようになっている。
【００８３】
まず、図１９は、結合補強部３Ｂにおける共振周波数ｆ３を変化させた場合の伝送特性変化の一例を表したものである。結合補強部３Ｂが共振していない場合（共振なし）、結合補強部３Ｂがｆ３＝（３×ｆ１）の周波数で共振している場合、結合補強部３Ｂがｆ３＝（２×ｆ１）の周波数で共振している場合、の３つを比較している。なお、ここでは、共振用キャパシタＣ３の値を変化させることにより、共振周波数ｆ３を変化させるようにした。この図１９により、電力伝送の際の共振周波数ｆ１付近の周波数（１×ｆ１）では、結合補強部３Ｂの共振周波数ｆ３がｆ１（１×ｆ１）に近いほど、Ｓ２１の帯域幅（周波数帯域の幅）が広がっていると分かる。このことは、結合補強部３Ｂの共振周波数ｆ３がｆ１（１×ｆ１）に近いほど、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との間の磁気結合が強くなることを示している。
【００８４】
続いて、図２０は、結合補強部３Ｂにおける共振周波数ｆ３を変化させた場合の、最大伝送効率の違いをまとめた一覧表である。この図２０により、結合補強部３Ｂを所定の周波数で共振させることで、最大伝送効率が向上していることが分かる。また、共振周波数ｆ３がｆ１（１×ｆ１）に近いほど、最大伝送効率が高くなっていることも分かる。理論的には、共振周波数ｆ３と共振周波数ｆ１とを一致させる場合に伝送効率（給電効率）が最大となるのだが、共振周波数ｆ３と共振周波数ｆ１とに周波数ズレ（周波数の不一致）が生じた場合、伝送効率（給電効率）およびイピーダンス整合回路１１２，２１２のインピーダンスが大きく変化してしまう。すなわち、伝送効率（給電効率）およびイピーダンス整合回路１１２，２１２のインピーダンスが、共振周波数ｆ３と共振周波数ｆ１との周波数ずれの度合いに対して敏感になってしまう。そのため、図１８（Ａ），（Ｂ）に示したように、共振周波数ｆ１（≒ｆ２）と共振周波数ｆ３とが互いに異なっている（ｆ１≠ｆ３）ようにするのが望ましいと言える。また、その場合には、共振周波数ｆ３は共振周波数ｆ１より高い周波数でも低い周波数でも構わないが、共振周波数ｆ３が共振周波数ｆ１よりも高い周波数となるように設定した場合（ｆ３＞ｆ１）には、共振用キャパシタＣ３が小さくて済むので好ましい場合が多い。
【００８５】
以上のように本実施の形態では、結合補強部３Ｂが所定の周波数ｆ３で共振するようにしたので、送電部１１０（送電コイルＬ１）と受電部２１０（受電コイルＬ２）との間の磁気結合をより一層強くすることができる。よって、上記第１，第２の実施の形態と比べ、エネルギー損失を更に低減させる（ここでは、伝送効率（給電効率）を更に向上させる）ことが可能となる。
【００８６】
＜変形例＞
続いて、上記第１〜第３の実施の形態の変形例について説明する。なお、これらの実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００８７】
上記第１〜第３の実施の形態では、例えば図２１（Ａ），（Ｂ）に示した給電システム４，４Ａ〜４Ｃのように、結合補強部３，３Ａ〜３Ｃがそれぞれ、１次側機器としての給電装置１，１Ａ〜１Ｃ内に配設されている場合について説明した。
【００８８】
ただしこの場合には限られず、例えば図２２（Ａ），（Ｂ）に示した給電システム４Ｄ，４Ｅのように、結合補強部３，３Ａ〜３Ｃがそれぞれ、２次側機器（給電対象機器）としての電子機器２Ｄａ，２Ｄｂまたは電子機器２Ｅａ，２Ｅｂ内に配設されているようにしてもよい。なお、これらの場合では１次側機器としての給電装置１Ｄでは、送電部１１０が設けられている一方で、結合補強部３，３Ａ〜３Ｃは設けられていない。
【００８９】
また、例えば図２３（Ａ），（Ｂ）に示した給電システム４Ｆ，４Ｇのように、結合補強部３，３Ａ〜３Ｃがそれぞれ、給電装置１Ｄおよび電子機器２Ａ，２Ｂ（磁気結合装置）とは別体である他の装置（補強装置４１）内に配設されているようにしてもよい。
【００９０】
すなわち、上記実施の形態等で説明した結合補強部３，３Ａ〜３Ｃはそれぞれ、給電装置（１次側機器）内、給電対象機器としての電子機器（２次側機器）内、およびこれらの給電装置および電子機器（磁気結合装置）とは別体である他の装置（製品）内のうちの少なくとも１つに設けられているようにすればよい。
【００９１】
＜その他の変形例＞
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００９２】
例えば、上記実施の形態等では、結合補強部が１つの場合についてのみ説明したが、そのような場合には限られず、例えば、結合補強部を複数（２つ以上）配設するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、送電コイルおよび受電コイルを１つずつ配設する場合についてのみ説明したが、そのような場合には限られず、例えば、送電コイルもしくは受電コイルを複数（２つ以上）配設するようにしてもよい。更に、上記実施の形態等では、各コイル（送電コイル、受電コイル、磁気素子）をスパイラル形状（平面形状）もしくは厚み方向に巻線が巻回しているヘリカル形状としているが、例えばスパイラルコイルを２層で折り返すように配置するα巻き形状や、更なる多層のスパイラル形状などによって、各コイルを構成してもよい。また、８の字形状や田の字形状、格子形状などのような、磁束漏れを低減することが可能なコイル形状にて、各コイルを構成してもよい。一方、送電部内、受電部内および結合補強部内には、不要な磁束（磁力線，磁界）漏れを防ぐことや伝送効率（給電効率）を向上させることなどを目的として、磁性材料や金属材料などを配設していてもよい。加えて、上記実施の形態等とは異なり、２つの電流発生部３１，３２が同一平面上に配置されていてもよい。更に、送電コイルもしくは受電コイルなどの磁気素子と、電流発生部３１および電流発生部３２のうちの少なくとも一方とが、互いに同一平面上に配置されていてもよい。また、送電コイルもしくは受電コイルなどの磁気素子と結合補強部３，３Ａ〜３Ｃとを電気的に接続（有線接続）し、結合補強部３，３Ａ〜３Ｃを送電コイルもしくは受電コイルなどの磁気素子の一部として使用する場合も想定される。
【００９３】
また、各共振用キャパシタ（特に、結合補強部内の共振用キャパシタ）としては、固定の静電容量値を用いる場合には限られず、静電容量値が可変にできるような構成（例えば、スイッチ等によって、複数の容量素子の接続経路を切り替える構成等）としてもよい。そのような構成とした場合、静電容量値の調整によって、共振周波数の制御（最適化）を行うことが可能となる。
【００９４】
更に、結合補強部を構成する電流発生部３１，３２の少なくとも一方を、給電装置、電子機器（２次側機器）、ならびに、給電装置および電子機器（２次側機器）とは別体である他の装置（製品）を収める筐体（ケース、容器）の内部だけでなく、筐体表面などに配設することも可能である。例えば、図２４は、筐体１０の表面の金属部（導体部）１０ａを電流発生部３１，３２（磁気素子Ｌ３１，Ｌ３２）として利用する場合における、給電装置１の詳細構成例（斜視図）を表したものである。この場合、筐体１０を主に形成する材料（樹脂など）と筐体１０の表面の金属部１０ａとの一体成型などにより、結合補強部を容易に構成可能である。また、結合補強部の少なくとも一部を、意匠（デザイン）として活かすことも可能である。一方、給電装置上の給電面に電子機器を配置する場合の配置位置の指標（ガイド）として、結合補強部の少なくとも一部を活用することも可能である。
【００９５】
加えて、上記実施の形態等では、給電装置および電子機器等の各構成要素を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、給電装置（送電装置）や電子機器（受電装置）内に、通信機能や何かしらの制御機能、表示機能、２次側機器を認証する機能、２次側機器が１次側機器上にあることを判別する機能、異種金属などの混入を検知する機能、などを搭載するようにしてもよい。
【００９６】
また、上記実施の形態等では、給電システム内に複数（２つ）の電子機器が設けられている場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、給電システム内に１つの電子機器のみが設けられているようにしてもよい。
【００９７】
更に、上記実施の形態等では、給電装置の一例として、携帯電話機等の小型の電子機器（ＣＥ機器）向けの充電トレーを挙げて説明したが、給電装置としてはそのような家庭用の充電トレーには限定されず、様々な電子機器の充電器として適用可能である。また、必ずしもトレーである必要はなく、例えば、いわゆるクレードル等の電子機器用のスタンドであってもよい。また、上記実施の形態では、給電対象機器の一例として電子機器を挙げて説明したが、これには限られず、電子機器以外の給電対象機器（例えば、電気自動車等の車両など）であってもよい。
【００９８】
加えて、上記実施の形態等では、本開示の磁気結合システムの一例として、非接触による給電システムについて説明したが、これには限られない。すなわち、本開示の磁気結合装置およびこれを構成する複数の磁気結合装置は、磁気素子間の磁気結合を利用した電子部品や装置、ならびにそのような電子部品や装置を用いたシステムに対して広く適用可能である。例えば、電子機器や非接触型ＩＣカードなどと近距離で無線通信を行う通信システム（近距離無線通信システム）や、金属製品などを非接触で加熱する電磁誘導加熱システムや、交流電力の電圧値を別の電圧値に変換する変圧システム（トランス）などにも適用可能である。特に、電磁誘導加熱システムの場合には、上記実施の形態等における受電部（受電コイル）を含む２次側機器（電子機器）を金属製品（金属鍋など）に、伝送効率（給電効率）を加熱効率に置き換えればよい。
【００９９】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
他の装置内における他の磁気素子との間で互いに磁気結合が可能な１または複数の磁気素子と、
前記磁気結合を補強する１または複数の結合補強部と
を備えた磁気結合装置。
（２）
前記結合補強部は、互いに電気的に接続された第１および第２の電流発生部を有し、
前記第１の電流発生部において発生する第１の電流の流れる方向と、前記第２の電流発生部において発生する第２の電流の流れる方向とが、互いに逆向きとなっている
上記（１）に記載の磁気結合装置。
（３）
前記第２の電流と比べて第１の電流のほうが、電流量が大きい
上記（２）に記載の磁気結合装置。
（４）
前記第２の電流発生部と前記磁気素子との間の距離と比べ、前記第１の電流発生部と前記磁気素子との間の距離のほうが短い
上記（３）に記載の磁気結合装置。
（５）
前記第１の電流発生部と前記第２の電流発生部との間に、前記磁気素子が配置されている
上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（６）
前記磁気素子と前記他の磁気素子との間に前記第１および第２の電流発生部がそれぞれ位置することとなるように、前記第１および第２の電流発生部が配置されている
上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（７）
前記第１および第２の電流発生部はそれぞれ、開放コイルまたは開放ループを含んで構成されている
上記（２）ないし（６）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（８）
前記結合補強部は、所定の共振動作を行う
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（９）
前記磁気結合を利用した所定の動作を行う際の前記磁気素子を用いた共振動作における第１の共振周波数と、前記結合補強部での共振動作における第２の共振周波数とが、互いに異なっている
上記（８）に記載の磁気結合装置。
（１０）
前記第２の共振周波数が、前記第１の共振周波数よりも高い周波数である
上記（９）に記載の磁気結合装置。
（１１）
前記第２の共振周波数が、前記第１の共振周波数よりも低い周波数である
上記（９）に記載の磁気結合装置。
（１２）
前記磁気結合を利用した所定の動作を行う際の前記磁気素子を用いた共振動作における第１の共振周波数と、前記結合補強部での共振動作における第２の共振周波数とが、互いに略等しい
上記（８）に記載の磁気結合装置。
（１３）
前記磁気素子と前記結合補強部とが、電気的に絶縁されている
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（１４）
前記磁気素子を送電コイルとして含む送電部を備えた給電装置として構成され、
前記他の磁気素子が、前記他の装置としての給電対象機器における受電部内に設けられている
上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（１５）
前記他の磁気素子が、前記他の装置としての給電装置における送電部内に設けられており、
前記磁気素子を受電コイルとして含む受電部を備えた給電対象機器として構成されている
上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の磁気結合装置。
（１６）
前記給電対象機器が、電子機器である
上記（１５）に記載の磁気結合装置。
（１７）
各々が１または複数の磁気素子を有する複数の磁気結合装置を備え、
前記複数の磁気結合装置のうちの一の磁気結合装置内の前記磁気素子と他の一の磁気結合装置内の前記磁気素子との間で、互いに磁気結合が可能となっており、
前記複数の磁気結合装置内、およびこれらの磁気結合装置とは別体である他の装置内のうちの少なくとも１つに、前記磁気結合を補強する１または複数の結合補強部が設けられている
磁気結合システム。
（１８）
前記結合補強部が、前記他の装置としての補強装置内に設けられている
上記（１７）に記載の磁気結合システム。
（１９）
前記複数の磁気結合装置が、
前記磁気素子を送電コイルとして含む送電部を有する給電装置と、
前記磁気素子を受電コイルとして含む受電部を有する１または複数の給電対象機器とからなり、
磁界を用いた電力伝送を行う給電システムとして構成されている
上記（１７）または（１８）に記載の磁気結合システム。
【符号の説明】
【０１００】
１，１Ａ〜１Ｄ…給電装置（１次側機器）、１０…筐体、１０ａ…金属部（導電部）、１１…送電装置、１１０…送電部、１１１…高周波電力発生回路、１１２…インピーダンス整合回路、２Ａ，２Ｂ，２Ｄａ，２Ｄｂ，２Ｅａ，２Ｅｂ…電子機器（２次側機器）、２１…受電装置、２１０…受電部、２１２…インピーダンス整合回路、２１３…整流回路、２１４…電圧安定化回路、２１５…バッテリー、２２…負荷、３，３Ａ〜３Ｃ…結合補強部、３１，３２…電流発生部、４，４Ａ〜４Ｇ…給電システム（磁気結合システム）、４１…補強装置、９…電力供給源、Ｓ１…送電面、Ｌ１…送電コイル（磁気素子）、Ｌ２…受電コイル（磁気素子）、Ｌ３…磁気素子（開放コイル，開放ループ）、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ３ｐ，Ｃ３ｓ…共振用キャパシタ（容量素子）、φ３１，φ３２…内径、ｄ３１，ｄ３２…距離、Ｉ３１，Ｉ３２…電流、ｆ１，ｆ２，ｆ３…共振周波数。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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